多用途電子式電流互感器的研究.pdf

1、電子式電流互感器相對(duì)傳統(tǒng)電磁式電流互感器而言,具有頻響范圍寬、絕緣性能好和抗干擾能力強(qiáng)等方面的優(yōu)勢(shì),因此成為人們研究的熱點(diǎn)。電子式電流互感器分為測(cè)量用和保護(hù)用兩類,因兩者的工作范圍不一樣,一般不能用一只電流互感器來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩種功能。但是可以將測(cè)量用互感器和保護(hù)用互感器組裝在一起,由不同的傳感器件來(lái)分別實(shí)現(xiàn)測(cè)量和保護(hù)的功能。
　　通過(guò)分析電子式電流互感器各種類型傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和誤差特性,采用了低功率鐵芯線圈和空芯線圈來(lái)分別實(shí)現(xiàn)測(cè)

2、量和保護(hù)的功能。低功率鐵芯線圈穩(wěn)態(tài)測(cè)量精度高,但存在鐵芯飽和問(wèn)題?？招揪€圈沒(méi)有磁芯,因此不會(huì)發(fā)生磁飽和,但輸出電壓信號(hào)極其微弱,所以很難用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量,而且空芯線圈的輸出電壓與被測(cè)電流成微分關(guān)系,需要設(shè)計(jì)積分環(huán)節(jié)還原被測(cè)電流。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于低功率鐵芯線圈和空芯線圈組合結(jié)構(gòu)的多用途電子式電流互感器。為了提高該電流互感器的整體性能,利用磁分路補(bǔ)償法對(duì)低功率鐵芯線圈進(jìn)行誤差補(bǔ)償,并設(shè)計(jì)了模擬積分器和數(shù)字積分器用以還原空芯線圈被測(cè)

3、電流。同時(shí)設(shè)計(jì)了基于STM32F103C8T6的多用途電子式電流互感器硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集和軟件積分三個(gè)部分,它首先將該電流互感器的兩種輸出信號(hào)分別經(jīng)濾波和放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)理,然后通過(guò)STM32F103C8T6對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7656-1進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)二路信號(hào)的同步采樣,并且對(duì)空芯線圈采樣信號(hào)進(jìn)行軟件積分。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明所設(shè)計(jì)的多用途電子式電流互感器達(dá)到了IEC60044-8標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)測(cè)量和保護(hù)的準(zhǔn)確度要求,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證